新能源汽车动力电池实训.pptx
新能源汽车动力电池实训汇报人:XXX2025-X-X
目录1.新能源汽车动力电池概述
2.动力电池的组成及结构
3.动力电池的性能测试
4.动力电池的检测与诊断
5.动力电池的热管理技术
6.动力电池的回收与梯次利用
7.动力电池产业的发展趋势
8.动力电池实训操作流程
01新能源汽车动力电池概述
动力电池的类型及特点锂离子电池锂离子电池是目前应用最广泛的动力电池类型,具有高能量密度、长循环寿命等优点。其能量密度可达150Wh/kg以上,循环寿命可达2000次以上。主要应用于电动汽车、储能系统等领域。镍氢电池镍氢电池具有较高的能量密度和良好的安全性,但体积较大、重量较重。其能量密度约为70-100Wh/kg,循环寿命可达1000次以上。多应用于混合动力汽车和电动自行车等。铅酸电池铅酸电池技术成熟、成本较低,但能量密度低、循环寿命短。其能量密度约为30-50Wh/kg,循环寿命约为500次。主要应用于电动自行车、备用电源等。
动力电池在新能源汽车中的应用电动汽车驱动动力电池为电动汽车提供动力,是电动汽车的核心部件。目前,锂离子电池因其高能量密度和长寿命被广泛应用于电动汽车的驱动系统中,电池容量通常在50kWh到150kWh之间。储能系统应用动力电池在储能系统中也扮演重要角色,用于电网调峰、可再生能源并网等。这些应用对电池的循环寿命和深度放电能力有较高要求,电池容量一般从几十kWh到几百kWh不等。电动客车动力源电动客车对动力电池的性能要求更高,包括高能量密度、高安全性和长寿命。动力电池在电动客车中的应用,其电池容量通常达到200kWh以上,以提供足够的续航里程。
动力电池的安全性热失控风险动力电池在高温或过充情况下可能发生热失控,导致电池温度急剧上升。研究表明,当电池温度超过70℃时,热失控风险显著增加,可能导致电池损坏甚至起火。化学稳定性电池的化学稳定性直接关系到其安全性。例如,锂离子电池中的电解液和正负极材料在特定条件下可能发生分解,释放出有害气体,影响电池的安全性。电池管理系统电池管理系统(BMS)是保障电池安全的关键技术。BMS通过实时监控电池状态,对电池进行充放电管理,防止过充、过放、过温等异常情况,有效降低电池安全事故的发生率。
02动力电池的组成及结构
单体电池的结构与材料正负极材料单体电池的正极材料常用锂钴氧化物、磷酸铁锂等,能量密度高;负极材料常用石墨,导电性好。正极材料通常占电池总重量的40%左右。电解液与隔膜电解液是电池内部的导电介质,常用六氟磷酸锂等盐类溶解在有机溶剂中。隔膜则起到隔离正负极、防止短路的作用,常用聚丙烯、聚乙烯等材料制成,厚度约20-50微米。电池壳体与封装电池壳体用于保护电池内部结构,常用铝合金或工程塑料制造。电池封装技术包括卷绕式和软包式,软包电池因其轻量化、可塑性好等优点,被广泛应用于便携式电子产品中。
电池模块的设计与制造模块结构设计电池模块的结构设计需考虑电池的排列、连接方式以及散热设计。通常,电池模块采用矩阵排列,以实现更高的能量密度和更低的内阻。模块尺寸根据实际应用需求定制,如电动汽车电池模块尺寸较大。连接方式与接口电池模块之间的连接方式主要有串联、并联和串并联。连接接口需满足电池模块的电气连接和机械固定,常用连接器、螺栓等。接口设计要确保连接的可靠性和耐久性,以适应电动汽车的恶劣环境。模块制造工艺电池模块的制造工艺包括电池片组装、模组封装、测试等步骤。在组装过程中,需严格控制电池片的尺寸、角度和间距,确保电池模块的性能。封装材料通常采用防水、防潮、耐高温的复合材料,如铝塑复合膜(APM)等。
电池包的组装工艺组装流程电池包的组装包括电池模块的放置、连接、固定和绝缘处理等步骤。流程中需确保电池模块的排列整齐,连接可靠,防止短路和漏电。一般组装流程包括预组装、焊接、测试和包装等环节。固定方式电池包的固定方式有机械固定和粘接固定两种。机械固定常用螺栓、支架等,粘接固定则使用胶粘剂。固定方式需考虑电池包的重量分布和振动冲击,确保电池包在车辆运行中的稳定性。绝缘与防护电池包的绝缘处理是防止短路和漏电的重要措施。通常采用绝缘胶带、绝缘膜等材料对电池模块进行绝缘处理。同时,电池包还需具备防水、防尘、耐高温等防护性能,以适应不同的使用环境。
03动力电池的性能测试
电池的充放电特性测试充放电曲线通过充放电曲线可以分析电池的充放电特性,包括放电平台、充电速率等。测试时,电池以不同的电流进行充放电,记录电压、电流和时间数据,绘制曲线图。例如,锂离子电池的放电曲线通常呈平台状。循环寿命测试循环寿命测试是评估电池耐用性的重要指标。测试过程中,电池在充放电循环中反复使用,直至容量衰减到初始容量的80%以下。例如,锂离子电池的循环寿命可达2000次以上。倍率性能测试倍率性能测试用于